Ortiz Cruz

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    18-Sep-2015

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sobre tensiones internas

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<ul><li><p> FACULTAD DE INGENIERIA MECNICA ELCTRICA </p><p> REGIN POZA RICA - TXPAN </p><p>Presenta: </p><p>TESINA: </p><p> DIMENSIONAMIENTO DIELCTRICO EN LNEAS DE TRANSMISIN </p><p>PARA LA COORDINACIN DE AISLAMIENTO </p><p>DIRECTOR DE TESIS: </p><p>ING. CARLOS ALARCN ROSAS </p><p> POZA RICA DE HGO., VER., AGOSTO DEL 2007 </p></li><li><p>DIMENSIONAMIENTO DIELCTRICO EN LNEAS DE TRANSMISIN PARA LA COORDINACIN DE AISLAMIENTO </p><p>INDICE </p><p>INTRODUCCIN </p><p>CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACION </p><p>1.1 JUSTIFICACIN...1 1.2 NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DEL TRABAJO...2 1.3 ENUNCIACIN DEL TEMA....................................................................................3 </p><p>1.4 EXPLICACIN DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO......................................4 </p><p>CAPITULO II: MARCO TEORICO </p><p>DESARROLLO DEL TEMA </p><p>2.1 PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE LA INVESTIGACIN................................5 </p><p>2.2 MARCO CONTEXTUAL.........................................................................................6 </p><p>2.3 MARCO TERICO </p><p>2.3 DISTANCIAS DIELCTRICAS </p><p>2.3.1 GENERALIDADES...................................................................................8 </p><p>2.3.2 TENSIN NOMINAL Y SOBRETENSIONES........................................9 </p><p>2.3.3 TENSIONES PERMANENTES A LA FRECUENCIA </p><p> DEL SISTEMA.................................................................................................18 </p><p>2.3.4 SOBRETENSIN TEMPORAL A LA FRECUENCIA </p><p>DEL SISTEMA..................................................................................................19 </p><p>2.3.5 SOBRETENSIONES DE MANIOBRA...................................................21 </p><p>2.3.6 SOBRETENSIONES POR DESCARGAS ATMOSFRICAS...............26 </p><p>2.4 CONTAMINACIN EN AISLAMIENTOS ELCTRICOS </p><p>2.4.1 GENERALIDADES.................................................................................32 </p><p>2.4.2 EL FENMENO DE LA CONTAMINACIN......................................33 </p><p>2.4.3 INVESTIGACIONES DEL FENMENO E INFLUENCIA </p><p> DEL MEDIO....................................................................................................36 </p><p>2.4.4 NORMALIZACIN DE LOS NIVELES </p><p> DE CONTAMINACIN.................................................................................42 </p><p>2.4.5 INDICES DE CONTAMINACIN PARA NIVELES </p><p>ESPECIFICADOSPOR CFE COMPARADOS CON RECOMENDACIONES </p><p>EHV..................................................................................................................45 </p><p>2.5 PARMETROS CARACTERSTICOS DEL TERRITORIO NACIONAL Y </p><p>NORMALIZACIN DE LAS DISTANCIAS DIELCTRICAS. </p><p>2.5.1 PARMETROS CARACTERSTICOS.................................................47 </p><p>2.5.2 NORMALIZACIN DE LAS DISTANCIAS </p><p> DIELCTRICAS.............................................................................................56 </p><p>2.5.3 DISTANCIAS DIELCTRICAS PARA LNEAS </p><p> DE TRASMISN...........................................................................................57 </p></li><li><p>2.5.4 DISTANCIAS DIELCTRICAS MNIMAS PARA LNEAS </p><p>DE TRANSMISIN 400 KV........................................................................58 </p><p>2.5.5 DISTANCIAS DIELCTRICAS MNIMAS PARA LNEAS </p><p>DE TRASMISION.........................................................................................59 </p><p>2.5.6 DISTANCIAS DIELCTRICAS MNIMAS PARA LNEAS </p><p>DE TRANSMISIN 230 KV........................................................................60 </p><p>CAPITULO III: CONCLUSIONES </p><p>3.1 CONCLUSIONES..............................................................................................61 </p><p>3.2 BIBLIOGRAFIA................................................................................................62 </p><p>3.3 ANEXOS............................................................................................................63 </p><p>3.3.1 ANLISIS COMPARATIVO DE LOS AISLADORES ANTINIEBLA </p><p>(SMOG-TYPE), ENTRE LOS (COMERCIALES) QUE UTILIZA LA </p><p>COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDAD Y LAS NORMAS </p><p>CFE 52200-22...............................................................................................64 </p><p>3.3.2 ESPECIFICACIONES.........................................................................65 </p><p>3.3.3 DISTANCIAS DIELCTRICAS DE NO FLAMEO EN AIRE.........67 </p><p>3.3.4 RELACIN DE AISLAMIENTO DE FASE A TIERRA Y </p><p>DE FASE A FASE........................................................................................68 </p><p>3.3.5 MAPAS DE CONTAMINACION, MAPAS DE CLIMA Y MAPAS DE </p><p>PRECIPITACION PLUVIAL......................................................................69 </p><p>3.3.6 TABLAS DE NIVELES DE CONTAMINACION............................73 </p><p> ANEXOS </p></li><li><p> INTRODUCCIN </p><p>INTRODUCCIN </p><p> El problema de las sobretensiones en los sistemas de potencia ha sido estudiado desde </p><p>hace varios aos, desde el punto de vista de diseo de aislamiento o equipo de </p><p>proteccin. Por ello es de vital importancia el estudio y cual es su objetivo principal de </p><p>la Coordinacin de aislamiento en las lneas de transmisin. </p><p>Podemos decir que la Coordinacin de aislamiento es el total de todas la mediciones </p><p>adoptadas en un sistema elctrico de transmisin, con el objeto de prevenir </p><p>interrupciones por rupturas y en lo posible, flameos por sobretensiones y en donde esto </p><p>no se puede obtener dentro de los limites econmicos, para tratar de que los flameos se </p><p>presenten en puntos donde no se cause daos y de esta forma, las interrupciones en el </p><p>servicio se reduzcan a un mnimo. </p><p>De acuerdo con lo anterior, la coordinacin de aislamiento, es la correlacin de los </p><p>esfuerzos dielctricos en los aislamientos de los distintos componentes de un </p><p>aislamiento elctrico de potencia en alta tensin, con el objeto de minimizar el riesgo de </p><p>prdida del suministro de energa elctrica causado por sobretensiones que pudieran </p><p>causar daos en el equipo y los distintos elementos de una instalacin. </p><p>El Dimensionamiento dielctrico, implica determinar los posibles grados que puede </p><p>resistir el aislamiento, considerando los esfuerzos en las lneas de transmisin, ya que es </p><p>muy importante para tener la mayor estabilidad en nuestro sistema. </p><p>Inicialmente en este trabajo recepcional en la modalidad de tesina, se estudiaran, las </p><p>distancias dielctricas, pasando por los tipos de sobretensiones que pueden llegar a </p><p>afectar a una instalacin elctrica, despus abordaremos que tanto afecta la </p><p>contaminacin en los aislamientos elctricos, y finalmente estudiaremos los Parmetros </p><p>Caractersticos, que influyen en las distancias dielctricas de lneas de transmisin. </p><p>Este trabajo esta enfocado como apoyo al Ingeniero o tcnico, que se encarga de </p><p>mantener en condiciones optimas de operacin las Instalaciones Elctricas, basado en </p><p>las Normas de Comisin Federal de Electricidad. </p></li><li><p> INTRODUCCIN </p></li><li><p> ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIN </p><p> 1 </p><p>1.1 JUSTIFICACION </p><p> Toda industria por mas pequea que sea e insignificante que nos parezca tiene una </p><p>funcin econmica y social para la cual esta destinada, pero entre mas grande sea su </p><p>campo de accin y mas enlazada este con el campo socio-econmico su importancia </p><p>ser mayor. Siendo Veracruz y principalmente el Municipio de Poza Rica y la Regin </p><p>un lugar donde da con da la Industria crece, adems de que es un pilar importante de el </p><p>estado, nos debemos de preocupar por tener nuestras Instalaciones Elctricas en </p><p>condiciones optimas de operacin. </p><p>De acuerdo a todo a estudios realizados a las Instalaciones Elctricas de la Comisin </p><p>Federal de Electricidad y la Comisin Internacional de Electrotecnia (IEC), se encontr </p><p>que existe Contaminacin en los Aisladores Elctricos. </p><p>Tomando en cuenta la importancia que tendra el no tener un mantenimiento adecuado </p><p>para las Instalaciones Elctricas, nos causara una gran cantidad de problemas, teniendo </p><p>perdidas econmicas en la industria, y de esta manera se plantea la necesidad de realizar </p><p>estudios para el mejor funcionamiento de las Lneas de Transmisin. </p><p>Todo lo mencionado anteriormente, nos lleva a la realizacin de este trabajo, para </p><p>encontrar soluciones a las fallas que puede haber en las Instalaciones Elctricas. </p><p>Es importante mencionar que este trabajo ser de gran ayuda para el Ingeniero o </p><p>Tcnico, que pretende dar un funcionamiento optimo en las Instalaciones Elctricas, </p><p>principalmente en los Aisladores Elctricos, para lo cual debemos tener conocimiento </p><p>de nuestras Normas Vigentes, para la Coordinacin de Aislamiento en Lneas de </p><p>Transmisin. </p></li><li><p> ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIN </p><p> 2 </p><p>1.2 NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DEL TRABAJO </p><p>La naturaleza de este trabajo esta dentro de la modalidad de tesina por las caractersticas </p><p>que presenta. </p><p>Este trabajo recepcional tiene como objetivo desarrollar los alcances que tiene el </p><p>Dimensionamiento Dielctrico en las Lneas de Transmisin para la Coordinacin de </p><p>Aislamiento, debido a las fuentes de contaminacin que existe en toda la zona. </p><p>Por consiguiente este trabajo tiene como objetivo que toda las Instalaciones Elctricas </p><p>tenga la mnima cantidad de perdidas en el suministro de energa elctrica, causado por </p><p>la contaminacin el los aisladores elctricos, garantizando la seguridad, la flexibilidad y </p><p>la economa de la Industria Elctrica. </p><p>Sabiendo que este trabajo puede servir de gua para realizar proyectos para la </p><p>Coordinacin de Aislamiento en Lneas de Transmisin, se realizo una investigacin </p><p>bibliografa en nuestro pas, principalmente en nuestra ciudad de Poza rica Veracruz y </p><p>sus alrededores, sin olvidarnos de las investigaciones que se realizaron a nivel </p><p>internacional, basndonos principalmente en las Normas de Comisin Federal de </p><p>Electricidad y las investigaciones Realizadas por La Comisin Internacional de </p><p>Electrotecnia (IEC). </p></li><li><p> ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIN </p><p> 3 </p><p>1.3 ENUNCIACION DEL TEMA </p><p> En tiempos actuales, toda empresa local, nacional e internacional, busca tener un </p><p>funcionamiento ptimo en el desarrollo de sus actividades; toda empresa se preocupa </p><p>por tener sus instalaciones en condiciones adecuadas, aun en las que se estn realizando </p><p>modificaciones o remodelaciones. </p><p>En estudios realizados anteriormente por la Comisin Federal de Electricidad y la </p><p>Comisin Internacional de Electrotecnia (IEC), se ha detectado que existen fallas en las </p><p>Lneas de Transmisin, esta deficiencia, ah impactado en la Industria Elctrica, por la </p><p>sobretensin en los distintos elementos de una Instalacin, causada principalmente por </p><p>la contaminacin en los Aisladores elctricos. </p><p>Para que toda Instalacin Elctrica, funcione correctamente, es importante hacer un </p><p>nfasis en el Dimensionamiento Dielctrico en Lneas de Transmisin para la </p><p>Coordinacin de Aislamiento. </p><p>En el siguiente trabajo recepcional se efecta un anlisis, sus implicaciones, adems de </p><p>dar las opciones para resolver este problema. </p></li><li><p> ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIN </p><p> 4 </p><p>1.4 EXPLICACION DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO. </p><p> La estructura de este trabajo se presenta de la siguiente manera: </p><p>Previa a la exposicin del primer capitulo, se presenta una introduccin de la </p><p>importancia de este trabajo. </p><p>En el capitulo I se da a conocer la justificacin del trabajo, en la cual se da un breve </p><p>explicacin del por que se realiza este trabajo, un apartado donde se seala la </p><p>naturaleza, sentido y alcance del trabajo. </p><p>En la enunciacin del tema se contempla hacia donde estar enfocado este trabajo y por </p><p>ultimo la explicacin de la estructura de este trabajo, en donde se da a conocer la forma </p><p>en que esta estructurada la investigacin. </p><p>En capitulo II es el desarrollo del tema en el se presenta el planteamiento del tema de la </p><p>investigacin, que es una descripcin mnima de lo que se va a investigar, el marco </p><p>contextual donde se describe la ubicacin geogrfica de la investigacin, aunque aqu </p><p>hay que hacer un parntesis por que no solamente se realizaron investigaciones en Poza </p><p>Rica Veracruz por parte de la Comisin Federal de Electricidad, si no que tambin se </p><p>tomaron en cuenta la investigaciones Internacionales realizadas por la Comisin </p><p>Internacional de Electrotecnia (IEC). </p><p>En cuanto al marco terico esta conformado de la siguiente manera: </p><p> Distancias Dielctricas. </p><p> Contaminacin en Aislamientos Elctricos. </p><p> Paramentos caractersticos del territorio nacional y Normalizacin de las Distancias Dielctricas. </p><p>El capitulo III comprende las conclusiones, bibliografita, los anexos y el apndice. </p></li><li><p> ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIN </p><p> 5 </p><p>2.1 PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE LA INVESTIGACION </p><p> Actualmente el Dimensionamiento Dielctrico en Lneas para Coordinacin de </p><p>Aislamiento es de vital importancia, ya que el estudio de ello llevara a mejoras en la </p><p>Industria Elctrica. </p><p>Todo lo anterior se realiza con el objetivo de prevenir fallas por aislamiento, en las </p><p>Lneas de Transmisin, recordando que el nivel de aislamiento de los diferentes equipos </p><p>conectados al sistema debe ser mayor que la magnitud de las sobretensiones transitorias </p><p>que aparezcan en el sistema. </p><p>La magnitud de las sobretensiones transitorias estn usualmente limitada a un nivel de </p><p>proteccin por medio de dispositivos de proteccin y entonces el nivel de aislamiento </p><p>tiene que estar arriba del nivel de proteccin por un margen de seguridad. </p><p>Normalmente el nivel de aislamiento al impulso se ha establecido en un valor del 20 al </p><p>25% arriba del nivel de proteccin y se verifica con pruebas de sobretensin al impulso </p><p>(con una onda de 1.2/50 micro segundos). </p><p>Desafortunadamente, tanto la coordinacin de aislamiento como el nivel de proteccin </p><p>dependen de un nmero de condiciones que no pueden ser expresadas precisamente </p><p>como simples nmeros. El nivel de proteccin de las distintas partes de una instalacin </p><p>depende entre otras cosas de la magnitud y repeticin, as como de la polaridad de la </p><p>sobretensin aplicada. </p><p>Por todo lo anterior la presente investigacin pretende dar a conocer al ingeniero, ala </p><p>tcnico, al estudiante y al electricista practico, la informacin bsica y necesaria que le </p><p>permita elaborar mas fcilmente proyectos, para la Coordinacin de Aislamiento, sobre </p><p>la base de Normas, reglamentos especificaciones y procedimientos de Ingeniera, en </p><p>menor tiempo, eficientes, con calidad y econmicos. </p><p>Su planteamiento es a base de investigaciones bibliogrficas y de campo. </p></li><li><p> ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIN </p><p> 6 </p><p>2.2 MARCO CONTEXTUAL </p><p>Denominacin </p><p>Poza Rica de Hidalgo. </p><p>Localizacin Se encuentra ubicado en la zona centro del estado, en las coordenadas 97 27 norte 20 3300.32" y oeste 97 2814.31", a una altura 46.3 metros sobre el nivel del mar. </p><p>Limita al noroeste y este con Papantla; al sur con Coatzintla; al noroeste con Tihuatln. </p><p>Su distancia aproximada al nornoroeste de la capital del Estado por carretera es de 290 </p><p>Km. </p><p>Extensin...</p></li></ul>